Το 1836, ένας ορισμένος αγγλικός επιστήμονας ΜιχαήλΟ Faraday είχε μια πολύ περίεργη και ενημερωτική εμπειρία. Σύμφωνα με τις οδηγίες του, ένα μεγάλο ξύλινο κλουβί επικαλύφθηκε με φύλλα χαρτιού κασσιτέρου (stanoliol). Στη συνέχεια απομονώθηκε από την επιφάνεια της γης και φορτώθηκε βαριά με μια ηλεκτρική μηχανή. Η δυνητική διαφορά ενός τέτοιου σχεδιασμού με το έδαφος ήταν τόσο ισχυρή ώστε όταν πλησίαζαν σε αυτό τα σώματα που συνδέονταν με την επιφάνεια της γης, οι σπινθήρες πέταξαν από την εξωτερική του επιφάνεια. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι αυτό το κλουβί Faraday ενέπνευσε πολλούς αυτόπτες μάρτυρες. Ο ίδιος ο αγγλικός φυσικός ήταν μέσα στο δικό του σχέδιο, κρατώντας ένα πολύ ευαίσθητο ηλεκτροσκόπιο.
Τι αποκαλύπτει το κλουβί Faraday;
Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, μια πλήρως λειτουργική συσκευήέδειξε στα χέρια ενός φυσικού την πλήρη απουσία ηλεκτρικού φορτίου. Αυτό σημαίνει ότι μια τέτοια κατασκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά ως ασπίδα περιφράξεως. Αργότερα διαπιστώθηκε ότι η ικανότητα ενός τέτοιου κόσκινου να εξουδετερώνει την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το πάχος του υλικού του, το βάθος του επιφανειακού αποτελέσματος και την αναλογία των μεγεθών των ανοιγμάτων με το μήκος των ενεργών κυμάτων. Έτσι, τα πειράματα του Faraday επέτρεψαν στους ανθρώπους να βρουν έναν τρόπο προστασίας του ευαίσθητου εξοπλισμού και της ανθρώπινης υγείας από τις βλαβερές συνέπειες ενός ισχυρού ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Αυτή η ιδιότητα έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην πράξη και είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τι θα συμβεί στην ανθρωπότητα αν δεν ήταν για την εφευρετικότητα και το θάρρος του γενναίου φυσικού.
Πώς λειτουργεί το κλουβί Faraday;
Όταν ένα κλειστό αγώγιμο κέλυφοςπαίρνει στο ηλεκτρικό πεδίο, αρχίζει να ενεργεί με ελεύθερα ηλεκτρόνια, με αποτέλεσμα οι αντίθετες πλευρές μιας τέτοιας δομής να αποκτούν φορτία, που με τη σειρά τους δημιουργούν ένα πεδίο που αντισταθμίζει πλήρως την εξωτερική επιρροή. Πρέπει να σημειωθεί ότι ο κλωβός Faraday μπορεί να προστατεύσει μόνο από το ηλεκτρικό πεδίο. Ένα μαγνητικό πεδίο, με την προϋπόθεση ότι είναι στατικό, διαπερνά ελεύθερα το εσωτερικό του. Επομένως, η πυξίδα μέσα σε αυτό το σχέδιο θα λειτουργήσει σωστά. Στην περίπτωση ενός δυναμικού ηλεκτρικού πεδίου, συμβαίνει το εξής: δημιουργεί ένα δυναμικό μαγνητικό πεδίο, το οποίο, σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής, παράγει το μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό του πεδίο, εμποδίζοντας τη δημιουργία ενός μαγνητικού πεδίου μέσα σε μια τέτοια οθόνη.
Σύγχρονα κύτταρα Faraday
Αυτή τη στιγμή ανοίγει ο φυσικός της ΑγγλίαςΤο φαινόμενο χρησιμοποιείται για θαλάμους ραδιοσυχνοτήτων, θωρακισμένους χώρους, κιβώτια RF. Αυτά τα δωμάτια χρησιμοποιούνται ευρέως όπου χρειάζεστε για να προστατεύσετε ένα άτομο από το ηλεκτρικό πεδίο. Ως αγώγιμο υλικό χρησιμοποιείται συνήθως ένα λεπτό μεταλλικό πλέγμα ή διάτρητα χαλύβδινα φύλλα και οι ίδιες οι δομές πρέπει να γειώνονται για να διαλυθούν τα ηλεκτρικά ρεύματα που μπορεί να προκύψουν από την εξωτερική ακτινοβολία.
Επιπλέον, ο κλωβός Faraday χρησιμοποιείται ευρέως γιαπραγματοποιώντας διάφορες δοκιμές εξοπλισμού ηλεκτρονικών υπολογιστών, ηλεκτρονικών εξαρτημάτων κ.λπ. Υπάρχουν ακόμη και ειδικά ειδικά κιτ ατομικής προβολής και μερικές εταιρείες προσφέρουν στον έλεγχο των ανθρώπων για περισσότερη ασφάλεια.
